Com a ajuda de recursos digitais, como zoom ajustável e contraste aprimorado, alguns participantes alcançaram uma nitidez visual comparável à visão 20/42.

Os resultados do estudo foram publicados em 20 de outubro no New England Journal of Medicine.

Um Marco na Restauração da Visão Funcional

O implante, chamado PRIMA e desenvolvido na Stanford Medicine, é o primeiro dispositivo ocular prostético a restaurar a visão utilizável em indivíduos com perda de visão considerada intratável. A tecnologia permite que pacientes reconheçam formas e padrões, um nível de visão conhecido como visão de forma.

“Todas as tentativas anteriores de fornecer visão com dispositivos prostéticos resultaram basicamente em sensibilidade à luz, não realmente em visão de forma”, disse Daniel Palanker, PhD, professor de oftalmologia e coautor sênior do artigo. “Nós somos os primeiros a fornecer visão de forma.”

A pesquisa foi co-liderada por José-Alain Sahel, MD, professor de oftalmologia na Universidade de Pittsburgh School of Medicine, com Frank Holz, MD, da Universidade de Bonn na Alemanha, atuando como autor principal.

Como Funciona o Sistema PRIMA

O sistema inclui duas partes principais: uma pequena câmera anexada a um par de óculos e um chip wireless implantado na retina. A câmera captura informações visuais e as projeta através de luz infravermelha para o implante, que as converte em sinais elétricos. Esses sinais substituem os fotorreceptores danificados que normalmente detectam luz e enviam dados visuais para o cérebro.

O projeto PRIMA representa décadas de esforço científico, envolvendo numerosos protótipos, testes em animais e um teste inicial em humanos.

Palanker concebeu pela primeira vez a ideia duas décadas atrás, enquanto trabalhava com lasers oftálmicos para tratar distúrbios oculares. “Percebi que deveríamos usar o fato de que o olho é transparente e entregar informações por meio da luz”, disse ele.

“O dispositivo que imaginamos em 2005 agora funciona em pacientes de maneira notável.”

Substituindo Fotorreceptores Perdidos

Os participantes do último ensaio tinham um estágio avançado de degeneração macular relacionada à idade, conhecido como atrofia geográfica, que destrói progressivamente a visão central. Essa condição afeta mais de 5 milhões de pessoas em todo o mundo e é a principal causa de cegueira irreversível entre os idosos.

Na degeneração macular, as células fotorreceptoras sensíveis à luz na retina central deterioram, deixando apenas visão periférica limitada. No entanto, muitas das células nervosas da retina que processam informações visuais permanecem intactas, e o PRIMA aproveita essas estruturas sobreviventes.

O implante, medindo apenas 2 por 2 milímetros, é colocado na área da retina onde os fotorreceptores foram perdidos. Ao contrário dos fotorreceptores naturais que respondem à luz visível, o chip detecta luz infravermelha emitida pelos óculos.

“A projeção é feita por infravermelho porque queremos garantir que seja invisível para os fotorreceptores restantes fora do implante,” disse Palanker.

Combinando Visão Natural e Artificial

Esse design permite que os pacientes usem tanto sua visão periférica natural quanto a nova visão central prostética simultaneamente, melhorando sua capacidade de se orientar e se locomover.

“O fato de que eles veem simultaneamente a visão prostética e a periférica é importante porque eles podem mesclar e usar a visão ao máximo,” afirmou Palanker.

Como o implante é fotovoltaico — dependendo exclusivamente da luz para gerar corrente elétrica — ele opera sem fio e pode ser colocado com segurança sob a retina. Versões anteriores de dispositivos oculares artificiais exigiam fontes de energia externas e cabos que se estendiam para fora do olho.

Lendo Novamente

O novo ensaio incluiu 38 pacientes com mais de 60 anos que tinham atrofia geográfica devido à degeneração macular relacionada à idade e visão pior que 20/320 em pelo menos um olho.

Quatro a cinco semanas após a implantação do chip em um olho, os pacientes começaram a usar os óculos. Embora alguns pacientes conseguissem reconhecer padrões imediatamente, todos os pacientes apresentaram melhora na acuidade visual ao longo de meses de treinamento.

“Pode levar vários meses de treinamento para atingir o desempenho máximo — o que é semelhante ao que implantes cocleares requerem para dominar a audição prostética,” disse Palanker.

Dos 32 pacientes que completaram o ensaio de um ano, 27 puderam ler e 26 demonstraram melhora clinicamente significativa na acuidade visual, definida como a capacidade de ler pelo menos duas linhas adicionais em uma tabela de teste ocular padrão. Em média, a acuidade visual dos participantes melhorou em 5 linhas; um melhorou em 12 linhas.

Os participantes usaram a prótese em suas vidas diárias para ler livros, rótulos de alimentos e placas de metrô. Os óculos permitiram que eles ajustassem contraste e brilho e ampliassem até 12 vezes. Dois terços relataram satisfação média a alta com o dispositivo.

Dezenove participantes experimentaram efeitos colaterais, incluindo hipertensão ocular (alta pressão no olho), rasgos na retina periférica e hemorragia subretiniana (sangue acumulando sob a retina). Nenhum foi ameaçador à vida, e quase todos se resolveram dentro de dois meses.

Visões Futuras

Por enquanto, o dispositivo PRIMA fornece apenas visão em preto e branco, sem tons intermediários, mas Palanker está desenvolvendo um software que em breve possibilitará uma gama completa de escalas de cinza.

“O item número um na lista de desejos dos pacientes é ler, mas o número dois, muito próximo por trás, é o reconhecimento facial,” afirmou. “E o reconhecimento facial requer escalas de cinza.”

Ele também está projetando chips que oferecerão visão de maior resolução. A resolução é limitada pelo tamanho dos pixels no chip. Atualmente, os pixels têm 100 mícrons de largura, com 378 pixels em cada chip. A nova versão, já testada em ratos, poderá ter pixels tão pequenos quanto 20 mícrons, com 10.000 pixels em cada chip.

Palanker também deseja testar o dispositivo para outros tipos de cegueira causados pela perda de fotorreceptores.

“Esta é a primeira versão do chip, e a resolução é relativamente baixa,” disse. “A próxima geração do chip, com pixels menores, terá melhor resolução e será emparelhada com óculos de aparência mais elegante.”

Um chip com pixels de 20 mícrons poderia dar a um paciente visão 20/80, afirmou Palanker. “Mas com zoom eletrônico, eles poderiam chegar perto de 20/20.”

Pesquisadores da Universidade de Bonn, Alemanha; Hôpital Fondation A. de Rothschild, França; Moorfields Eye Hospital e University College London; Hospital Acadêmico de Ludwigshafen; Universidade de Roma Tor Vergata; Centro Médico Schleswig-Holstein, Universidade de Lübeck; L’Hôpital Universitaire de la Croix-Rousse e Université Claude Bernard Lyon 1; Azienda Ospedaliera San Giovanni Addolorata; Centre Monticelli Paradis e L’Université d’Aix-Marseille; Hospital Intercomunal de Créteil e Hospital Henri Mondor; Knappschaft Hospital Saar; Universidade de Nantes; Hospital Universitário de Tübingen; Centro Médico Universitário de Münster; Hospital Universitário de Bordeaux; Hôpital National des 15-20; Erasmus University Medical Center; Universidade de Ulm; Science Corp.; Universidade da Califórnia, San Francisco; Universidade de Washington; Universidade de Pittsburgh School of Medicine; e Sorbonne Université contribuíram para o estudo.

O estudo foi apoiado por financiamento da Science Corp., do National Institute for Health and Care Research, do Moorfields Eye Hospital National Health Service Foundation Trust e do Institute of Ophthalmology da University College London.